NL8101354A

NL8101354A - Werkwijze en elektrisch geleidende draad voor het waarnemen van de plaats van een elektrisch isolerend onder de grond gelegd, doorlopend onderdeel.

Info

Publication number: NL8101354A
Application number: NL8101354A
Authority: NL
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 1980-03-19
Filing date: 1981-03-19
Publication date: 1981-10-16
Also published as: NL180547C; US4449098A; FR2478827A1; DE3110820A1; GB2072348B; NL180547B; US4573016A; BE887993A; JPS56132586A; FR2478827B1; GB2072348A; JPH0247714B2; CA1176343A

Description

m VO 1737

Werkwijze en elektrisch geleidende draad voor het waarnemen van de plaats van een elektrisch isolerend onder de grond gelegd, doorlopend onderdeel.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vanaf het grondoppervlak waarnemen van de plaats van een elektrisch isolerend, onder de grond gelegd, doorlopend of lang onderdeel, door de toepassing van elektromagnetische golven, en ook op een elektrisch 5 geleidende draad, die langs het doorlopende onderdeel moet worden aangebracht voor het uitvoeren van de werkwijze.

De hiervoor beschreven elektrisch geleidende elektrische draden zijn in het algemeen gewoonlijk nodig voor ondergrondse pijpleidingen, gemaakt van kunsthars, en bestemd voor het transport van 10 bijv. stadsgas of leidingwater.

Volgens de stand van de techniek kan zodanig te werk worden gegaan, dat een metalen draad op het omtreksoppervlak wordt gelegd van een ondergrondse pijp, gemaakt van kunsthars, volgens de hartlijn van de pijp, waarbij het, om zo te zeggen, verdwijnen van de 15 blanke draad door corrosie onvermijdelijk is.

Verder kan volgens de stand van de techniek de elektrisch geleidende draad zijn bekleed met een elektrisch isolerend kunsthars materiaal voor het voorkomen van corrosie van de draad onder de grond. Indien echter bij deze stand van de techniek de elektrische geleidende 20 draad ongewild zou worden gebroken of doorgesneden door graaf- of uitgraafwerkzaamheden in de grond, wordt voortplanting van de elektrische stroom volledig verbroken met het daardoor staken van het opwekken van elektromagnetische golven, waardoor het dus volledig onmogelijk is gemaakt de plaats vanaf het grondoppervlak waar te nemen. 25 Indien de frequentie van de elektromagnetische golf erg hoog wordt gemaakt, kan het mogelijk worden de stroom vanaf een doorgesneden einde van de geleidende draad naar het andere doorgesneden einde daarvan door de grond over te brengen. In het geval echter, dat elektromagnetische golven met een dergelijke uiterst hoge frequentie 30 moeten worden toegepast, geeft dit de moeilijkheid, dat het moeilijk wordt de geleidende draad over een lange afstand vanaf het punt van de energievoorziening, waar te nemen.

Voor het met elkaar verbinden van de elektrisch geleidende draden is het bovendien nodig eerst de buitenste bekledingslagen 810135 4 r f %: *· — — _ 't -2/3- daarvan te verwijderen voor het elektrisch verbinden van de kerndraden, waarbij het verder nodig is de verbonden gedeelten met stopverf en dergelijke te bekleden voor bescherming tegen corrosie, zodat dus aanzienlijk meer manuren nodig zijn voor de verbindingswerkzaamheden.

5 Verder is het in de gevallen, dat stalen pijpen zijn ver bonden met de pijpen van kunsthars, de algemene praktijk de blanke draad of de met de buitenste bekledingslaag bedekte draad, die langs de kunstharspijp is aangebracht, te verbinden met de alen pijp door solderen of lassen met thermiet, zodat de verbindingswerkzaamheden dus 10 verder ongewenst ingewikkeld worden gemaakt.

Dienovereenkomstig is het een hoofddoel van de uitvinding een verbeterde werkwijze te verschaffen voor het waarnemen van een ondergronds doorlopend onderdeel door het oplossen van de hiervoor beschreven technische moeilijkheden, en tevens een elektrisch gelèi-15 dende draad voor het waarnemen, welke draad moet worden toegepast voor de waameemwerkwijze.

Het is een ander belangrijk doel een elektrisch geleidende draad te verschaffen voor het waarnemen van een ondergronds doorlopend onderdeel, welke draad een elektrische geleidbaarheid heeft en vrij 20 is van ongewenste corrosie.

Voor het bereiken van de voorgaande doeleinden is een werkwijze verschaft voor het waarnemen van een ondergronds doorlopend onderdeel, welke werkwijze de stappen omvat van het vervaardigen van een elektrisch geleidende draad, bestaande uit het bedekken van een 25 buigzame metalen kerndraad, met een buitenste bekledingslaag, gemaakt van een buigzaam en elektrisch geleidend, hoog polymerisch organisch materiaal, het onder de grond langs het' ondergrondse doorlopende onderdeel verschaffen van de elektrisch geleidende draad, het leveren van een hoog frequente stroom aan de elektrisch geleidende draad en'het 30 . ontvangen van door de draad uitgezonden elektromagnetische golven voor het waarnemen van de plaats van het ondergrondse doorlopende onderdeel.

Omdat de elektrische stroom wordt voortgeplant door de grond via de bekledingslaag van de draad bij het leveren van hoog frequente energie aan de draad, wordt het overeenkomstig de uitvinding 35 mogelijk de plaats van het ondergrondse doorlopende onderdeel vanaf het grondoppervlak waar te nemen in het geval dat de draad is doorgesneden.

81 01 35 4 - - ' —* -* . τ- 4

Jfi-

Overeenkomstig een ander aspect is een elektrisch geleidende draad verschaft voor het waarnemen van een ondergronds doorlopend onderdeel, welke draad een buigzame metalen kerndraad omvat en een buitenste bekledingslaag, gemaakt van een buigzaam en elektrisch 5 geleidend hoog polymerisch organisch materiaal, aangebracht op de buigzame metalen kerndraad. De elektrisch geleidende buitenste bekle-dingslaag wordt vervaardigd door het naar keuze mengen van koolstof-poeder of metaalpoeder in kunsthars of rubber, en heeft een’specifieke weerstand in het bereik tussen ongeveer 10.ft.cm en 50.000 cm, 10 en bij voorkeur 100.fi.. cm.

Omdat de bekledingslaag is gemaakt van een hoog polymerisch organisch materiaal met elektrische geleidbaarheid, is er geen mogelijkheid dat deze bijv. verdwijnt als gevolg van roesten en dergelijke bij ligging ondergronds, en kan de geleidende draad dus vrij-15 wel permanent worden gebruikt zonder zijn elektrische geleidbaarheid te verliezen. Als gevolg van het feit, dat de bekledingslaag zelf eveneens elektrisch geleidend is, is het bovendien zelfs in het geval, dat de geleidende draad ongewild wordt af gesneden, bijv. door graafwerkzaamheden, enz., mogelijk elektrische stroom voort te planten 20 vanuit de bekledingslaag bij een einde van de snede van de geleidende draad naar de bekledingslaag bij het andere einde van de snede daarvan via de grond, en worden derhalve elektromagnetische golven geproduceerd door de elektrische stroom, waardoor het dus mogelijk is de plaats vanaf het grondoppervlak waar te nemen. Omdat verder de bekledingslaag 25 van de draad elektrisch geleidend is, behoeven bij het verbinden van de elektrisch geleidende draden deze slechts tot in aanraking met elkaar te worden gebracht, en is een direkte verbinding tussen de kerndraden niet noodzakelijkerwijze vereist, waardoor een dergelijke verbinding dus in bijzondere mate is vergemakkelijkt. Verder kunnen de 30 kerndraden en bekledingslagen, die buigzaamheid hebben, langs het ondergrondse doorlopende onderdeel worden aangebracht, hetgeen het vergemakkelijken tot gevolg heeft van de installatiewerkzaamheden. Voor het elektrisch verbinden van de geleidende draad met metalen pijpen en dergelijke, behoeft bovendien de geleidende draad slechts rond de 35 metalen pijp te worden gevoerd voor het doen stromen van de elektrische stroom met een opmerkelijke vereenvoudiging van de verbindingswerkzaam-heden.

81 01354 -5- f

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de tekening, waarin: figuur 1 een schematisch zijaanzicht is voor het verduidelijken van een voorkeursuitvoeringsvorm van het beginsel voor het 5 waarnemen van de plaats van een ondergrondse pijp door toepassing van de elektrisch geleidende draad, figuur 2 een zijaanzicht is van een gedeelte van de pijp met de daarop verschafte geleidende draad '!, figuur 3 een aan figuur 2 gelijk aanzicht is van een tO gewijzigde uitvoering, figuur Ij· een zijaanzicht is, gedeeltelijk opengebroken, voor het tonen van de constructie van een voorkeursuitvoeringsvorm van de geleidende draad, figuur 5 een ruimtelijk aanzicht is van de verbinding T5 tussen geleidende draden, en figuur 6 een zijaanzicht is van een gedeelte van de verbinding tussen de geleidende draad en' een stalen pijp.

De volgende gedetailleerde beschrijving is van de thans best denkbare manier voor toepassing van de uitvinding. De betekenis 20 moet niet in een beperkende betekenis worden gezien, maar wordt uitsluitend gegeven ten behoeve van het verduidelijken van de algemene beginselen van de uitvinding, omdat het kader van de uitvinding het best wordt bepaald door de conclusies.

Thans verwijzende naar de tekening is in figuur 1 een 25 schematisch zijaanzicht weergegeven voor het uiteenzetten van het beginsel voor het waarnemen van de plaats van een pijp 2, die in een niet droge toestand onder de grond is gelegd voor het transporteren van stadsgas, door de toepassing van de elektrisch geleidende draad 1. Met de pijp 2, bijv. gemaakt van kunsthars, zoals polyetheen, zijn 30 . aftakpijpen 3 en U verbonden, bestaande uit elektrisch isolerende kunsthars. De aftakpijpen 3 en U zijn verder · verbonden met stalen pijpen 5 en 6, die zijn gekoppeld aan gastoestellen 9 en 10 via gasmeters 7 en 8 voor het zodoende gebruiken van het stadsgas voor bijv. huishoudens, enz. Langs de pijp 2 is de elektrisch geleidende draad 1 35 aangebracht, die is verbonden met een einde van elk der elektrisch geleidende draden 11 en 12, aangebracht langs de aftakpijpen 3 en k.

De geleidende draden 11 en 12 hebben een soortgelijke constructie als 81 01 354 * * '-t · -fide geleidende draad 1. Met de andere einden van de geleidende draden 11 en 12 zijn resp. de stalen pijpen 5 en 6 verbonden op een wijze zoals hierna gedetailleerd beschreven aan de hand van figuur 6.

Voor het vanaf het grondoppervlak waarnemen van de plaats 5 waar de pijp 2 is gelegd, worden de uitgangsaansluitingen van een hoog frequente energiebron 13 over de stalen pijpen 5 en 6 verbonden, zoals weergegeven. De hoog frequente energiebron 13 krijgt elektrische energie met frequenties in bijv. het bereik van 2kHz tot 100 kHz met een spanning, die lager ligt dan ongeveer 6θ V. Door het aan het grond- 10 oppervlak waarnemen van de door de geleidende draad heen uitgestraalde elektromagnetische golven, is het mogelijk de plaats te bepalen van de pijp 2 onder de grond, welke pijp zich uitstrekt langs de geleidende draad 1. De geleidende draad 1 en de pijp 2, zoals hiervoor beschreven, worden onder de grond gelegcLin het dieptebereik van bijv. 0,6-1,2 m 15 vanaf het grondoppervlak.

In figuur 2 is de uitvoering weergegeven, waarbij de elektrisch geleidende draad 1 volgens een voorkeursuitvoeringsvorm is aangebracht langs de pijp 2.Bij deze uitvoeringsvorm is de geleidende draad 1 bijv. aangebracht volgens een rechte lijn volgens de hartlijn 20 van de pijp 2, waarbij isolatiebanden 1U, die zowel de buitenomtrek van de pijp 2 -als die van de geleidende draad 1 cmgeven, de geléidende draad 1 vast zetten aan het buitenomtreksoppervlak van de pijp 2.

Verwijzende naar figuur 3 is een gewijzigde uitvoering van de constructie volgens figuur 2 weergegeven, waarbij de geleidende 25 draad eveneens is aangebracht langs de pijp 2. Bij deze gewijzigde uitvoering is de geleidende draad 1 schroeflijnvormig of spiraalvormig aangebracht rond de buitenomtrek van de pijp 2, zodat de beschreven banden 1U, zoals toegepast bij de uitvoering volgens figuur 2, bij de gewijzigde uitvoering volgens figuur 3 kunnen worden weggelaten.

30 Weer verwij zende naar figuur 1, kan voor het waarnemen van de ligplaats van de geleidende draad 1 en derhalve die van de pijp 2 vanaf het grondoppervlak ook een andere praktijk worden toegepast, waarbij een elektrode 15 in de grond wordt gestoken en de elektrische energie wordt geleverd tussen de elektrode 15 en de stalen pijp 6 of 5 35 vanaf een hoog frequente energiebron l6.

Verder verwijzende naar figuur die een voorkeursuitvoeringsvorm toont van de elektrisch geleidende draad 1, en waarbij 81 01 354 r ...

* ' -7- een gedeelte duidelijkheidshalve is weggebroken, is de geleidende draad 1 vervaardigd door het aanbrengen van een bekle dings laag 18 op een metalen kerndraad 17- De kerndraad TT, gemaakt van een metallisch materiaal, zoals koper, ijzer, enz., welk materiaal een goede geleider 5 is voor een elektrische stroom, is gevormd door in elkaar draaien of tot een streng vormen van een aantal enkelvoudige draden, en heeft buigzaamheid. Verder is de bekledingslaag 18 gemaakt van een hoog polymerisch organisch materiaal, dat eveneens buigzaamheid hee'ft en elektrische geleidbaarheid. De hiervoor hiervoor beschreven bekledings-10 laag 18 kan bestaan uit een materiaal, vervaardigd voor het mengen van koolstofpoeder of metaalpoeder met kunsthars, zoals polyetheen, enz., kunstmatig rubber of natuurlijk rubber, en moet een specifieke weerstand hebben tussen ongeveer 10-ft.cm en ongeveer 50-000/1. cm, bij voorkeur 100/1 .cm. De bekledingslaag 18 met de specifieke weer-15 stand in het hiervoor beschreven bereik, kan worden verkregen door het mengen van 50 tot 60 gew.dln. acetyleenkoolstof met 100 gew.dln. chloropreenrubber of natuurlijke rubber, enz. In het geval, dat de specifieke weerstand van de bekledingslaag 18 minder is dan ongeveer 10 Λ .cm, wordt de mengverhouding van het koolstofpoeder of metaal-20 poeder te groot in vergelijking met de hoeveelheid kunsthars of lubber met als gevolg een slechte buigzaamheid, zodat het dus moeilijk wordt de elektrisch geleidende draad 1 te vervaardigen. In het geval, dat de specifieke weerstand van de bekledingslaag 18, zoals hiervoor beschreven, de 50.000/1.cm overschrijdt met een daaruit voortvloeiende 25 sterkere isolatie, wordt het verder volledig onmogelijk het waarnemen tot stand te brengen indien de geleidende draad 1 is doorgesneden, zoals hiervoor besproken met betrekking tot de stand van de techniek.

In figuur 5» die de verbinding toont van de geleidende draden 1, worden de einden van de geleidende draden 1, die moeten wor-30 den verbonden, volgens evenwijdig verband op elkaar gelegd, zoals weergegeven, en aan elkaar geknoopt door koorden 19» gemaakt van een elektrisch geleidend of elektrisch isolerend materiaal. Op de hiervoor beschreven wijze, worden de bekledingslagen 18 elektrisch met elkaar verbonden, en kunnen zelfs zonder enige direkte verbinding tussen de kem-35 draden 17s de geleidende draden 1 in de toestand worden gebracht, waarin zij elektrisch zijn verbonden.

Tevens verwijzende naar figuur 6, die de verbindings- 81 01 354 * - -8- toestand toont tussen de geleidende draadl1, aangebracht op de aftak-pijp 3S en de stalen pijp 5» is de geleidende draad 11, die een soortgelijke constructie heeft als de geleidende draad 1, hiervoor beschreven, rond de stalen pijp 5 gewonden, waardoor elektrische stroom kan 5 gaan door de geleidende draad 11 en de stalen pijp 5· Dienovereenkomstig is de arbeid, nodigvoor het verbinden van de geleidende draad 11 met de stalen pijp 5 sterk vereenvoudigd. Soortgelijke procedures zoals hiervoor beschreven, kunnen worden toegepast voor de verbinding tussen de geleidende draad 12, aangebracht langs de aftakpijp 4, en 10 de stalen pijp 6. Een einde 17a van de kerndraad 17 kan uit de bekle-dingslaag 18 worden blootgelegd en door solderen of lassen met ther-miet worden verbonden met de stalen pijp 5·

Hierbij is op te merken, dat volgens een verdere, hoewel niet in bijzonderheden weergegeven wijziging, de draad 17 kan bestaan 15 uit een enkele draad met buigzaamheid. Ook-is op te merken, dat de uit-vindingsgedachte niet is beperkt tot zijn toepassing voor de pijp 2 en de aftakpijpen 3 en L, zoals bij de hiervoor beschreven uitvoeringsvormen, maar op grote schaal kan worden icegepast bij verschillende andere ondergrondse doorlopende onderdelen.

20 · Voorbeeld

In figuur 1 zijn de geleidende draad 1, weergegeven in figuur L, en de pijp 2 op ongeveer 1,2 m vanaf het grondoppervlak gelegd. De energiebron 13 geeft elektrische energie van 2 kHz en 6 V. Vastgesteld is, dat de plaats van de pijp 2 bij het grondopper-25 vlak wordt vast gesteld over 100 tot 200 m tussen de pijpen 3 en L in het geval, dat de draad 1 doorlopend is. Eveneens is vastgesteld, dat de plaats van de pijp 2 cphet grondoppervlak wordt vastgesteld over hO tot 100 m tussen de pijpen 3 en 1* in het geval, dat de grond een specifieke weerstand heeft in het bereik van 1000 XL. cm tot 5000 J\. cm, 30 en een gedeelte van ongeveer 0,5 tot 1,0 m is af gesneden van de draad 1.

Wanneer daarentegen een gebruikelijke elektrisch geleidende draad, bekleed met het elektrisch isolerende kunstharsmateriaal wordt toegepast op de draad 1, is het onmogelijk de pijp 2 waar te nemen in het geval, dat het gedeelte van 0,5 tot 1,0 m van de gebrui-35 kelijke draad is afgesneden.

8101354

Claims

1. Werkwijze voor het waarnemen van een ondoorgronde doorlopend onderdeel, gekenmerkt door het vervaardigen van een elektrisch geleidende draad, "bestaande uit het bekleden van een buigzame 5 metalen kerndraad met een uitwendige bekledingslaag, gemaakt van een buigzaam en elektrisch geleidend hoog polymerisch organisch materiaal, verder het ondergronds aanbrengen van de elektrisch geleidende draad langs het ondergrondse doorlopende onderdeel, het leveren van een hoog frequente stroom aan de elektrisch geleidende draad, en het ontvangen 10 van door de draad uitgezonden elektromagnetische golven voor het waarnemen van de plaats van het ondergrondse doorlopende onderdeel.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de hoog frequente stroom wordt geleverd tussen de einden van de elektrisch geleidende draad. 15 3· Elektrisch geleidende draad voor het waarnemen van een ondergronds doorlopend onderdeel, gekenmerkt door een buigzame metalen kerndraad en een uitwendige bekledingslaag, gemaakt van een buigzaam en elektrisch geleidend hoog polymerisch organisch materiaal, dat op de buigzame metalen kerndraad is aangebracht. 20 k. Draad volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de buitenste bekledingslaag is vervaardigd door het naar teuze mengen van koolstofpoeder of metaalpoeder met kunsthars of rubber.

5. Draad volgens conclusie 3 of U, met het kenmerk, dat de buitenste bekledingslaag een specifieke weerstand heeft in het 25 bereik tussen ongeveer 10.±\..cm en 50.000J\.cm.

6. Draad volgens conclusie 3 of met het kenmerk, dat de buitenste bekledingslaag een specifieke voorkeursweerstand heeft van ongeveer 100 -1. cm. 81 01354